サーモスタットは現代では広く使用されています 家庭用器具、自動車、暖房および空調システム、製造、冷凍および炉の用途。 サーモスタットの動作原理は、特定の温度値に達した後にさまざまなデバイスをオンまたはオフにすることに基づいています。

最新のデジタル サーモスタットは、タッチまたは通常のボタンを使用して制御されます。 設定温度を表示するデジタルパネルを搭載したモデルも多数あります。 プログラム可能なサーモスタットのグループは最も高価です。 このデバイスを使用すると、1 時間ごとの温度変化に対応したり、必要なモードを 1 週間前に設定したりできます。 デバイスはスマートフォンまたはコンピュータ経由でリモート制御できます。

コンプレックス向け 技術的プロセス、たとえば、鉄の精錬炉でサーモスタットを自分の手で作るのは、深刻な知識を必要とするかなり難しい作業です。 しかし、家庭の職人なら誰でも、クーラーや保育器用の小さな装置を組み立てることができます。

温度コントローラーがどのように機能するかを理解するために、鉱山ボイラーのダンパーの開閉に使用され、空気が加熱されると作動する単純な装置を考えてみましょう。

装置の操作には、2本のアルミパイプ、2本のレバー、リターンスプリング、ボイラーにつながるチェーン、蛇口の軸箱の形をした調整ユニットが使用されました。 すべてのコンポーネントがボイラーに取り付けられました。

知られているように、アルミニウムの線熱膨張係数は 22x10-6 ℃です。 長さ1.5メートル、幅0.02メートル、厚さ0.01メートルのアルミニウムパイプを130℃に加熱すると、4.29mmの伸びが生じます。 加熱されるとパイプが膨張し、レバーが動き、ダンパーが閉じます。 冷却するとパイプの長さが減少し、レバーがダンパーを開きます。 この方式を使用する場合の主な問題は、サーモスタットの応答しきい値を正確に決定することが非常に難しいことです。 今日では、電子要素に基づいたデバイスが好まれています。

単純なサーモスタットの動作スキーム

通常、設定温度を維持するためにリレーベースの回路が使用されます。 この機器に含まれる主な要素は次のとおりです。

• 温度センサー;
• 閾値回路。
• アクチュエータまたは表示装置。

センサーとしては、半導体素子、サーミスター、測温抵抗体、熱電対、バイメタルサーマルリレーなどが使用できます。

パラメータが一定のレベルを超えるとサーモスタット回路が反応し、オンになります。 アクチュエータ。 最も シンプルなオプションこのようなデバイスは、バイポーラトランジスタに基づく素子です。 サーマルリレーはシュミットトリガーに基づいています。 サーミスターは温度センサーとして機能します。温度の上昇または下降に応じて抵抗が変化する素子です。

R1 は、サーミスタ R2 とポテンショメータ R3 の初期オフセットを設定するポテンショメータです。 調整により、サーミスタの抵抗が変化するとアクチュエータが作動し、リレー K1 が切り替わります。 この場合、リレーの動作電圧は機器の動作電源に対応する必要があります。 出力トランジスタを電圧サージから保護するために、半導体ダイオードが並列に接続されています。 接続するエレメントの負荷値は電磁リレーの最大電流に依存します。

注意！インターネット上では、さまざまな機器のサーモスタットの図面を含む写真を見ることができます。 しかし、多くの場合、画像と説明は互いに一致しません。 場合によっては、写真に他のデバイスが表示されているだけの場合もあります。 したがって、すべての情報を注意深く検討した後でのみ、生産を開始できます。

作業を開始する前に、将来のサーモスタットの電力とそれが動作する温度範囲を決定する必要があります。 冷蔵庫にはいくつかの要素が必要であり、暖房には別の要素が必要です。

三要素サーモスタット

組み立てて動作原理を理解できる例を使用する基本的なデバイスの 1 つは、PC のファン用に設計された簡単な日曜大工のサーモスタットです。 すべての作業はブレッドボード上で行われます。 ピンに問題がある場合は、はんだレス基板を使用できます。

この場合のサーモスタット回路は、次の 3 つの要素のみで構成されます。

• パワー MOSFET トランジスタ (N チャネル)、IRFZ24N MOSFET 12 V および 10 A または IFR510 パワー MOSFET を使用できます。
• ポテンショメータ 10 kΩ;
• NTC サーミスタ 10 kOhm、温度センサーとして機能します。

温度センサーは度の上昇に反応し、これにより回路全体が作動し、ファンがオンになります。

それではセットアップに進みましょう。 これを行うには、コンピュータの電源をオンにしてポテンショメータを調整し、ファンがオフになる値を設定します。 温度が臨界に近づいた瞬間、ブレードが非常にゆっくりと回転する前に、抵抗をできる限り減らします。 機器が効果的に動作していることを確認するために、セットアップを数回行うことをお勧めします。

現代のエレクトロニクス産業では、外観や外観が大きく異なる要素や超小型回路が提供されています。 技術仕様。 各抵抗またはリレーにはいくつかの類似物があります。 図に示されている要素のみを使用する必要はありません。サンプルのパラメーターに一致する他の要素を使用することもできます。

ボイラー加熱用サーモスタット

加熱システムを調整するときは、デバイスを正確に校正することが重要です。 これを行うには、電圧と電流のメーターが必要です。 動作するシステムを作成するには、次の図を使用できます。

このスキームを使用すると、固体燃料ボイラーを監視するための外部機器を作成できます。 ここでのツェナー ダイオードの役割は、K561LA7 マイクロ回路によって実行されます。 このデバイスの動作は、加熱時に抵抗を低減するサーミスタの能力に基づいています。 抵抗器は電力分圧器ネットワークに接続されています。 必要な温度は可変抵抗器 R2 を使用して設定できます。 2I-NOT インバータに電圧​​が供給されます。 結果として生じる電流はコンデンサ C1 に供給されます。 2I-NOT にはコンデンサが接続されており、1 つのトリガーの動作を制御します。 後者は 2 番目のトリガーに接続されます。

温度制御は次のスキームに従って行われます。

• 度が下がると、リレーの電圧が増加します。
• 特定の値に達すると、リレーに接続されているファンがオフになります。

デバネズミにはんだ付けする方が良いです。 3 ～ 15 V 以内で動作するあらゆるデバイスをバッテリーとして使用できます。

気をつけて！インストール 手作りのデバイス暖房システムのいかなる目的も機器の故障につながる可能性があります。 さらに、家庭内の通信を提供するサービスのレベルでは、そのようなデバイスの使用が禁止される場合があります。

デジタルサーモスタット

正確なキャリブレーションを備えた完全に機能するサーモスタットを作成するには、デジタル要素なしではできません。 野菜の小さな保管場所の温度を監視するためのデバイスを検討してください。

ここでの主な要素は PIC16F628A マイクロコントローラーです。 このチップはさまざまな制御を提供します 電子デバイス。 PIC16F628A マイクロコントローラには、2 つのアナログ コンパレータ、1 つの内部発振器、3 つのタイマー、CCP 比較モジュール、および USART データ転送交換モジュールが含まれています。

サーモスタットが動作しているとき、既存の温度と設定温度の値が、共通の陰極を備えた 3 桁のインジケーターである MT30361 に供給されます。 必要な温度を設定するには、次のボタンを使用します: SB1 – 下げるボタン、SB2 – 上げるボタン。 SB3ボタンを押しながら調整を行うと、ヒステリシス値を設定できます。 この回路の最小ヒステリシス値は 1 度です。 詳細な図面は平面図で確認できます。

デバイスを作成するときは、回路自体を正しくはんだ付けするだけでなく、機器を最適に配置する方法を考えることも重要です。 基板自体を湿気や埃から保護する必要があります。そうでない場合は避けられません。 短絡そして個々の要素の故障。 すべての接点を絶縁するように注意する必要もあります。

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自動メンテナンス用 温度体制サーモスタットは自分の手で作ることができます。 高品質の自家製製品は、工場製の製品と同等の機能を発揮します。 組み立てプロセスを注意深く検討すれば、アップグレードや修理は難しくありません。

温度調節器の概念

• 地下室での加熱。
• はんだ付けステーションを加熱する。
• ボイラー循環ポンプ。

与えられた例から、適切なサーモスタット回路が提供しなければならない精度の基本要件は明らかです。 状況によっては、±1℃以上の所定のレベルを維持する必要があります。 動作パラメータを監視するには、動作指示が必要です。 耐荷重は必須です。

リストされた機能は、一般的な機能ユニットの目的を説明しています。

• 温度値は特殊なセンサー (抵抗器、熱電対) で記録されます。
• 測定値はマイクロコントローラーまたは他のデバイスによって分析されます。
• アクチュエータ信号は電子 (機械) スイッチに送信されます。

ご参考までに。サーマルリレー回路には、ここで説明した部品に加えて、電気ヒーターやその他の強力な負荷に電力を供給するための追加コンポーネントが含まれる場合があります。

動作原理

どのサーモスタット回路も同じ原理で動作します。 温度情報と設定値を比較します。 特定のレベルを超えるとアクチュエータが作動し、必要に応じて制御パラメータを修正します。

種類

最も単純なバージョン (冷蔵庫リレー) では、機械式スイッチが使用されます。 より正確な調整（エンジン速度）には、マイクロエレクトロニクスだけでなく、専用のソフトウェアも使用されます。

三要素サーモスタット

自分の手で簡単なサーモスタットを作成するには、パーソナルコンピュータの電源回路が他のオプションよりも優れています。

サーミスターは制御点の温度を測定します。 ポテンショメータは、ファンをオンにするための最適な値を設定します。 この回路は速度を変更できません。 誘導負荷MOSFETトランジスタを接続します。 適切な電力特性を備えたアナログを使用しても問題ありません。

ボイラー加熱用サーモスタット

古いボイラーを最新化するプロジェクトの一環として、独自の温度コントローラーを作成できます。 燃料の種類は問いませんが、用意しやすいです。 良い結果ガス機器を使って。

デジタルサーモスタット

この例では、開発者は果物 (野菜) の保管施設内の温度条件を維持するための装置を作成しました。 受信データを分析するために、次のブロックを備えたチップが選択されました。

• タイマー;
• 発生器;
• 2つのコンパレータ。
• データ交換、比較、転送用のモジュール。

スイッチが適切な位置にあると、LED マトリックスに次のことが表示されます。 実価温度または制御レベル。 ステップバイステップ モードでボタンを使用して、希望の応答しきい値を設定します。

自作温度コントローラー

自分の手で機能的なサーモスタットを作成することはそれほど難しくありません。 ただし、自分自身の能力について現実的になる必要があります。 次の手順は、正しい決定を下すのに役立ちます。

最も単純なスキーム

不要な問題を排除するには、変圧器のない電源を備えた回路を使用してください。 電源電圧を整流するには、従来のダイオードブリッジが使用されます。 一定成分の必要なレベルはツェナー ダイオードによって維持されます。 コンデンサはサージを除去します。

一般的な分圧器は電圧制御に適しています。 片方のアームには抵抗器が取り付けられており、温度変化に応答します。 アクチュエータの制御にはリレーが適しています。

屋内機器

この装置は、ミニ温室またはその他の限られた容積内の温度条件を維持するために使用できます。 主な要素はオペアンプチップで、電圧比較モードでオンになります。 応答しきい値の微調整と粗調整は、それぞれ抵抗 R5 と R4 を使用して実行されます。

LM 311チップ上

このオプションは、電気床暖房やその他の強力な負荷を接続することを目的としています。 弱い電流と強い電流が流れる回路のガルバニック絶縁によって保証される製品の信頼性の向上に注意を払う必要があります。

必要な材料と道具

状況によっては、複雑なものを作成するスキルが必要になる場合があります。 プリント回路基板。 最も単純な回路は、はんだごてと技術を使用して数分で組み立てることができます。 壁掛け式. 作業操作を実行する前に、以下を購入する必要があります。

• コンポーネント。
• 消耗品;
• 測定装置。

買い物リストは、選択した電気回路に基づいて編集されます。 外部からの悪影響からデバイスを保護し、改善するため 外観対応する本体を作成します。

長所と短所

個々のスキームの長所と短所は、実際の運用条件を考慮して評価されます。 耐用年数を延ばすために、アイデアを実装する段階で時間とコストを費やすことが有益な場合があります。 完成品。 公式保証付きの工場同等品のコストが低ければ、自家製製品を作る意味がありません。

正しくインストールする方法

サーモスタットの寿命を延ばすには、次の推奨事項に従ってください。

• 追加の保護をせずに電子機器を屋外または湿度レベルの高い部屋に設置しないでください。
• 必要に応じて、制御センサーを不利な環境に移動します。
• ヒートガンやその他の冷気や熱の「発生器」の反対側にレギュレーターを配置することを除外します。
• 精度を高めるには、活発な対流のない場所を選択してください。

修理方法

テスト（調整）技術が知られているため、自家製の温度センサーを自分の手で復元することは難しくありません。 工場出荷時の製品の修理手順は、メーカーの公式 Web サイトでご覧いただけます。

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サーモスタットは、自動車、暖房システムなど、さまざまな目的に広く使用されています。 さまざまな種類、冷蔵庫、オーブン。 彼らの仕事は、特定の温度に達した後にデバイスをオフまたはオンにすることです。 単純な機械式サーモスタットを自分の手で作るのは難しくありません。 現代のデザインはより複雑なデザインになっていますが、ある程度の経験があれば、そのような構造の類似物を作成することが可能です。

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機械式サーモスタット

現在、サーモスタットの最新モデルはタッチ ボタンを使用して制御されていますが、古いモデルは機械式で制御されています。 これらのデバイスのほとんどは、冷却剤の温度と必要な最大温度をリアルタイムで表示するデジタル パネルを備えています。

このようなデバイスの生産はプログラミングなしでは完了しないため、価格が非常に高くなります。 時間ごと、曜日ごとなど、さまざまなパラメータに従って温度を調整できます。 温度は自動的に変化します。

工業用製鋼炉のサーモスタットについて言えば、独自に作るのは困難です。 複雑なデザイン複数の専門家の注意を必要とします。 これらは主に工場で作られています。 しかし、自律加熱システムや保育器などのための簡単な温度コントローラーを自分の手で作るのは、難しいことではありません。 主なことは、すべての図面と製造上の推奨事項を遵守することです。

サーモスタットの仕組みを理解するには、単純な機械構造を分解します。 これはボイラーのドア (ダンパー) の開閉の原理に基づいて動作し、それによって燃焼室への空気のアクセスを減らしたり増やしたりします。 もちろんセンサーは温度に反応します。

このような装置を製作するには 次のコンポーネントが必要になります:

• リターンスプリング。
• 2つのレバー。
• 2本のアルミニウムチューブ。
• 調整ユニット（クレーンの軸箱のように見えます）。
• 2 つの部分 (サーモスタットとドア) を接続するチェーン。

すべてのコンポーネントを組み立ててボイラーに取り付ける必要があります。

この装置は、温度の影響下で膨張するアルミニウムの特性のおかげで機能します。 この際、ダンパーは閉じます。 温度が下がるとアルミパイプが冷えて小さくなり、ダンパーが少し開きます。

しかし、このような計画には重大な欠点もあります。 問題は、この方法でダンパーがいつ動作するかを判断するのが難しいことです。 メカニズムをおおよそ調整するには、次のものが必要です。 正確な計算。 アルミニウムパイプがどれだけ膨張するかを正確に判断することは不可能です。 したがって、現在ではほとんどの場合、電子センサーを備えたデバイスが好まれています。

鉱山ボイラー用の自家製機械式サーモスタット



簡易電子機器

自動温度コントローラーをより正確に操作するには、電子部品が欠かせません。 最も単純なサーモスタットは、リレーベースの回路を使用して動作します。





このようなデバイスの主な要素は次のとおりです。:

• 閾値回路。
• インジケーター装置。
• 温度センサー。

自作のサーモスタット回路は、温度の上昇（低下）に反応してアクチュエータをオンにしたり、動作を停止したりする必要があります。 最も単純な回路を実装するには、バイポーラ トランジスタを使用する必要があります。 サーマルリレーはシュミットトリガタイプに従って作られています。 サーミスターは温度センサーとして機能します。 温度に応じて抵抗値が変化し、総合制御部で調整されます。

ただし、サーミスターに加えて、温度センサーも使用できます。:

• サーミスタ;
• 半導体素子。
• 測温抵抗体;
• バイメタルリレー;
• 熱電対。

出典不明の図や図面を使用する場合は、添付の説明と一致していないことが多いことに留意する必要があります。 この点で、デバイスの製造を進める前に、すべての材料を注意深く研究する必要があります。

作業を開始する前に、デバイスの温度範囲とその電力を決定する必要があります。 一部のコンポーネントは冷蔵庫に使用され、他のコンポーネントは暖房装置に使用されることを考慮する必要があります。



3 つのコンポーネントで構成されるデバイス

シンプルな DIY 電子サーモスタットを組み立てて、扇風機やパソコンで使用できます。 このようにして、その動作原理を理解することができます。 ベースとしてブレッドボードが使用されます。

必要な道具ははんだごてですが、持っていない場合や経験が足りない場合は、はんだレス基板を使用することもできます。

スキームは 3 つの要素で構成されます:

• パワートランジスタ。
• ポテンショメータ;
• 温度センサーとして機能するサーミスター。

温度センサー（サーミスター）が度の上昇に反応してファンが作動します。

デバイスを調整するには、まずファンのデータをオフの位置に設定する必要があります。 次に、ファンがオンになった瞬間を記録するために、コンピューターの電源をオンにし、コンピューターが一定の温度まで温まるまで待つ必要があります。 セットアップは数回行われます。 これにより、作業の効率が確保されます。

今日、さまざまな要素や超小型回路の現代のメーカーは、豊富なスペアパーツを提供できます。 それらはすべて技術的特性と外観が異なります。

DIY サーモスタット



暖房システム用温度調節器

暖房システム用に気温センサーを備えたサーモスタットを自分の手で作成して設置する場合は、上部と下部のラインを正確に校正する必要があります。 これにより、せいぜいシステム全体の故障につながる可能性がある機器の過熱が回避されます。 最悪の場合、機器が過熱すると爆発が発生し、致命傷を負う可能性があります。




これらの目的のために、電流の強さを測定するデバイスが必要になります。 図面や図を使って屋外温度調節装置を作ることができます 固体燃料ボイラー。 仕事用には、K561LA7 回路を使用できます。 動作原理は、特定の温度条件下で抵抗を減少または増加させるサーミスタと同じ能力にあります。 AC抵抗を使用して希望のパラメータを設定できます。 まず、電圧がインバータに供給され、次にコンデンサに伝達されます。コンデンサはトリガに接続され、その動作を制御します。

動作原理は簡単です。 度が下がると、リレーの電圧が増加します。 値が下限値未満の場合、ファンは自動的にオフになります。

モールラットに要素をはんだ付けする方が良いでしょう。 電源としては3～15V以内で動作する機器を使用できます。

どれでも 手作りの装置暖房システムに取り付けると故障につながる可能性があります。 さらに、そのような行為は政府の管理サービスによって禁止される場合があります。 たとえば、ガスボイラーが家に設置されている場合、そのような追加の機器は削除される可能性があります ガスサービス。 場合によっては罰金が科せられることもあります。

発熱体用のDIYサーモスタット：図と説明書

デジタル機器

必要な度数を正確に調整して最新のデバイスを製造するには、デジタルコンポーネントなしではできません。

メインチップはPIC16F628Aです。 このような回路を使うことで、さまざまな電子機器を制御することができます。

動作原理もそれほど複雑ではありません。 設定された（必要な）温度と現在の温度の値は、共通の陰極を備えた 3 充電インジケーターに供給されます。

所望の温度を設定するために、超小型回路には 2 つの要素 sb1 と sb2 があり、その後これらの要素に機械的なボタンがはんだ付けされます。 最初の要素は温度を下げる働きがあり、2 番目の要素は温度を上げる働きをします。

ヒステリシス値の設定は設定時にsb3ボタンを同時押しすることで行います。

で 自家製生産デバイスを正しく実装する場合、回路を正しくはんだ付けして製造するだけでなく、デバイスを機器の正しい位置に配置することも重要です。 回路の短絡、ひいてはデバイスの故障を避けるために、基板自体を湿気や埃から保護する必要があります。 すべての連絡先を隔離することも非常に重要な役割を果たします。

サーモスタット

市販されているデバイスの種類

今日、そのような機器を製造する企業は、購入者に3つの主要なタイプの機器を提供しています。 これらはすべて異なる内部信号で動作します。 それらの機能は、デバイスの設定 (上部および下部の線) に応じて温度を制御し、均一にすることです。





内部信号には 3 種類あります:

1. 1. データは冷却液から直接取得されます。 効果が不十分なため、日常生活ではあまり普及していません。 動作原理は液浸センサーまたは他の同様のデバイスに基づいています。 効率の問題はありますが、市場に出回っているこのようなデバイスの高価な部類に属します。
2. 2. 内部電波。 このオプションは、信頼性が高く経済的であると考えられているため、最も人気があります。 冷却水の温度からではなく、空気から直接データを取得します。 これにより、より高い精度が可能になります。 コントロールユニットに何度設定するかが気温になります。 とつながります 暖房システムケーブルを使用して。 このようなモデルはメーカーによって常に改良されており、より便利で機能的になっています。
3. 3. 外部の空気波。 に基づいて動作します ストリートセンサー。 気象条件の変化によって引き起こされ、暖房機器の設定を変更することで即座に反応します。

このようなデバイスは電気的または電子的です。 サーモスタットは自動または半自動モードで信号を受信できます。 動作と温度の変化は、ラジエーターと幹線の温度を監視するか、ボイラー出力の変化を記録することによって発生する可能性があります。

今日市場に出回っているのは、 人気モデルが多数すでにその地位を確保しているトップメーカーから。 これらには主に E 51.716 と IWarm 710 が含まれます。本体自体はサイズが小さく、燃えないプラスチックポリマーで作られています。 それにもかかわらず、便利な機能がたくさんあります。 ディスプレイはこのような小さいサイズではかなり大きいです。 既存のデータがすべて表示されます。 このようなデバイスの費用は2500〜3000ルーブルです。

最初のモデルの機能的特徴には、壁の任意の位置に取り付けることができること、温度が床自体から同時に制御されること、および設置時に考慮する必要がある長さ 3 m のケーブルが含まれます。妨げられない制御のためにデバイスに自由にアクセスできるかどうか。

上記の利点に、いくつかの欠点を追加することもできます。 これらには、これらのデバイスの類似物にある小さな機能セットが含まれます。 使用していると、時々不快感を感じることがあります。 また、これらのモデルには自動加熱機能はありません。 しかし、必要に応じて、自分で仕上げることもできます。

したがって、すべての図、図面、製造と設置の指示を厳密に遵守すれば、サーモスタットを自分で作成するか、既製のモデルを購入して設置することは難しくありません。 この装置により、所有者は特定のデバイスの温度を手動で調整する時間を節約できます。

雨、雪、またはぬかるみの天気では、外出後は必ず靴を乾かす必要があります。 濡れた靴を毎回ラジエーターに持ち込まないようにするために、近くの廊下に靴を乾燥させるための低電力床暖房を作ることにしました。 正面玄関。 ご存知のとおり、床暖房の温度を制御するにはサーモスタットが必要ですが、それを購入することもできますが、自分で装置を組み立てる方がはるかに快適です。

仕様:

• 最大スイッチング電流: 使用するトライアックとその冷却によって異なります。
• 動作電圧: ~230V
• 指定された定格での温度範囲: +35…+55°C
• 温度センサー：リモート、NTC（負の温度係数）タイプ

サーモスタットの動作

デバイスの電源がオンになると、AC 主電源電圧がトランスレス電源 (R1、R2、C1、C3、C5、VD1、VD2) によって整流され 15V に安定化され、緑色の LED が電圧の存在を示します。 R4、R5、および R9 で構成される分圧器は、サーモスタットをオン/オフするためのしきい値を設定します。床が冷たいため、R9 (サーミスター) の最大抵抗は約 10 kΩ ですが、2.5 V を超える電圧がサーモスタットに供給されます。 R4、R5 を介してツェナー ダイオード TL431 の入力を調整します。ツェナー ダイオードはオープンです。 電流はチェーン VD3、R6、HL2、U1 を通過し、オプトシミスタが開き、赤いダイオードがこれを示します。 開いたオプトシミスタ U1 は分配器 R7、R8、C2 を形成し、トライアック VS1 がオンになり、床が加熱します。 床温度が上昇した瞬間に、R9 センサー (サーミスター) の抵抗が減少し、その結果、ツェナー ダイオードの調整入力の電圧が基準値 2.5V よりも低くなる瞬間が来て、TL431 が閉じ、その後、オプトシミスタとトライアックにより、赤色 LED が消灯し、加熱セクションが無効になります。 床が数度冷えるとこのプロセスが繰り返され、デバイスは設定温度を維持します。

セットアップとインストール

R4 は最高温度を設定し、抵抗 R4 が低いほど、加熱セクションの最高加熱温度は高くなります。 R5 は最低温度を設定します。抵抗定格 R5 が高いほど、温度制御範囲は広くなります。 R9(サーミスタ)は温度センサーで、温度が上昇すると抵抗値が減少し、床温に応じてサーモスタットのON/OFFを制御します。 R7 を使用すると、サーモスタットの出力での電力を調整できます。

サーモスタットのオン/オフのしきい値は、R9 センサーを取り付けた後に調整する必要があります。 センサーのリード線は、熱収縮チューブなどで絶縁する必要があります。

センサーは加熱セクションの近く、たとえば加熱ケーブルの巻き間などに設置する必要があります。

すべてのケーブルとセンサーをパテ処理し、端を配電ボックスに配線する必要があります。 将来的には、この床にタイルが敷かれることになります。

私の場合、サーモスタットのハウジングは不要なRJ-45ソケットで作られています

ボードは特定のケースに合わせて配線および調整されます。 そして、はい、角のあるネジ端子台とまっすぐな端子台を使用することをお勧めします。これは非常に不便です。

加熱セクションの電力は300 Wで、トライアックはマイカガスケットを介して、面積50 cm2の適切な寸法のラジエーターに取り付ける必要があります。 加熱セクションの電力が150Wを超えない場合は、ラジエーターなしで行うことができます。

皆さんお元気で！ お大事にしてください！

注意！ サーモスタット回路には加熱部の過熱に対する保護機能がありません。

ZY: 記事へのコメントを参照してください。

放射性元素のリスト

さまざまな熱または熱源を使用する場合、温度レジームを調整する必要性が生じます。 冷凍装置。 多くのオプションがあり、それらはすべて制御デバイスを必要としますが、それなしではシステムは最大電力モードまたは完全な最小機能のいずれかで動作できます。 制御と調整はサーモスタットを使用して実行されます。サーモスタットは、温度センサーを通じてシステムに影響を与え、必要に応じてオンまたはオフにすることができるデバイスです。 使用する 既製キット機器、制御ユニットは配送パッケージに含まれていますが、自家製システムの場合は、サーモスタットを自分で組み立てる必要があります。 このタスクは最も簡単ではありませんが、非常に解決可能です。 もう少し詳しく見てみましょう。

サーモスタットの動作原理

サーモスタットは、温度の変化に対応できる装置です。動作のタイプに基づいて、指定された制限に達したときに加熱をオフまたはオンにするトリガータイプのサーモスタットと、微調整および正確に調整する機能を備え、制御が可能なスムーズアクションデバイスが区別されます。温度は 1 度の何分の 1 の範囲で変化します。

サーモスタットには 2 つのタイプがあります。

1. 機械式。 温度変化による気体膨張の原理を利用した装置や、加熱・冷却により形状が変化するバイメタル板です。
2. 電子。 これは、本体と、システム内の設定温度の上昇または下降に関する信号を送信する温度センサーで構成されます。 高感度と微調整が必​​要なシステムに使用されます。

機械装置では高精度の設定ができません。 これらは温度センサーとアクチュエーターの両方を 1 つのユニットに組み合わせたものです。 加熱装置に使用されるバイメタル ストリップは、熱膨張係数の異なる 2 つの金属で作られた熱電対です。

サーモスタットの主な目的は、必要な温度を自動的に維持することです。

加熱すると、一方が他方より大きくなり、プレートが曲がります。 それに取り付けられた接点が開き、加熱が停止します。 冷却されると、プレートは元の形状に戻り、接点が再び閉じ、加熱が再開されます。

混合ガスが入ったチャンバーは、冷蔵庫のサーモスタットまたは暖房用サーモスタットの敏感な要素です。 温度が変化するとガスの体積が変化し、接触群のレバーに接続されている膜の表面が移動します。

加熱用のサーモスタットは、ガス混合物が入ったチャンバーを使用し、ゲイ・リュサックの法則に従って動作します。温度が変化すると、ガスの体積が変化します。

機械式サーモスタットは信頼性が高く、安定した動作を提供しますが、動作モードはほぼ「目視」で大きな誤差を伴って調整されます。 微調整が必​​要な場合は、数度以内（またはさらに細かく）調整する必要があり、電子回路が使用されます。 それらの温度センサーはサーミスターであり、システム内の加熱モードの最小の変化を識別することができます。 電子回路の場合、状況は逆です。センサーの感度が高すぎて人為的に粗くなり、理性の限界に達します。 動作原理は、制御された環境の温度変動によって生じるセンサーの抵抗の変化です。 回路は信号パラメータの変化に反応し、別の信号が受信されるまでシステム内の加熱を増減させます。 電子制御ユニットの能力ははるかに高く、あらゆる精度の温度設定を取得できます。 加熱と冷却は慣性の高いプロセスであり、コマンドの変更に対する反応時間が遅くなるため、このようなサーモスタットの感度はさらに過剰になります。

自作装置の範囲

機械式サーモスタットを自宅で作るのは非常に難しく、非合理的です。なぜなら、結果として動作範囲が広すぎて、必要な調整精度が得られないからです。 ほとんどの場合、自家製の電子サーモスタットが組み立てられ、床暖房や保育器の最適な温度を維持したり、プールで希望の水温を提供したり、サウナのスチームルームを加熱したりすることができます。 家庭内に設定や調整が必要なシステムがあるのと同じくらい、自家製サーモスタットを使用するためのオプションがたくさんあります。 を使用して大まかな調整を行う場合 機械装置既製の要素を購入する方が簡単で、安価で入手しやすいです。

長所と短所

自家製サーモスタットには特定の利点と欠点があります。 このデバイスの利点は次のとおりです。

• 高いメンテナンス性。 自分で作ったサーモスタットは、その設計と動作原理が細部までわかっているため、修理が簡単です。
• レギュレーターを作成するコストは、既製のユニットを購入する場合よりもはるかに低くなります。
• より適切な結果を得るために動作パラメータを変更することが可能です。

デメリットとしては以下のようなものが挙げられます。

• このような装置の組み立ては、十分な訓練を受け、作業に関して一定のスキルを持った人のみが行うことができます。 電子回路そしてはんだごて。
• デバイスの動作品質は、使用されている部品の状態に大きく依存します。
• 組み立てた回路はコントロールスタンド上で調整したり、リファレンスサンプルを使用したりする必要があります。 すぐに受け取る 既製のオプションデバイスは不可能です。

主な問題は、トレーニングが必要であるか、少なくともデバイスの作成プロセスに専門家の参加が必要であることです。

簡単なサーモスタットの作り方

サーモスタットの製造は次の段階で行われます。

• 機器の種類と回路を選択します。
• 取得 必要な材料、工具と部品。
• デバイスの組み立て、構成、試運転。

デバイスの製造段階には独自の特徴があるため、より詳細に検討する必要があります。

必要な材料

組み立てに必要な材料は次のとおりです。

• ホイルゲティナックスまたは回路基板。
• はんだとロジンを備えたはんだごて、理想的にははんだ付けステーション。
• ピンセット;
• ペンチ;
• 拡大鏡;
• ワイヤーカッター;
• 絶縁テープ;
• 銅接続線;
• 必要な部品は電気回路図に従ってください。

プロセス中に他のツールや材料が必要になる場合があるため、このリストは網羅的または最終的なものとみなされるべきではありません。

デバイス図

スキームの選択は、マスターの能力とトレーニングのレベルによって決まります。 どうやって より複雑なスキーム、デバイスを組み立てて構成するときに、より多くのニュアンスが生じます。 同時に最も 単純な回路これにより、高い誤差で動作する最も原始的な機器のみを入手できるようになります。

簡単なスキームの 1 つを考えてみましょう。

この回路ではツェナーダイオードをコンパレータとして使用しています。

左図はレギュレータ回路、右図は負荷をオンするリレーブロックです。 温度センサーは抵抗器 R4 で、R1 は加熱モードを調整するために使用される可変抵抗器です。 制御素子はツェナー ダイオード TL431 で、制御電極に 2.5 V 以上の負荷がかかっている限りオープンになります。サーミスタの加熱により抵抗が減少し、制御電極の電圧が低下します。が閉まり、負荷が遮断されます。

もう 1 つのスキームはもう少し複雑です。 温度センサーの測定値と基準電圧源を比較する要素であるコンパレーターを使用します。

コンパレータを備えた同様の回路は、床暖房の温度調整にも適用できます。

サーミスタの抵抗の増減によって電圧が変化すると、標準と回路の動作ラインの間に差が生じ、その結果、デバイスの出力で信号が生成され、発熱が発生します。オンまたはオフにします。 このような方式は、特に床暖房の動作モードを調整するために使用されます。

段階的な説明

各デバイスの組み立て手順には独自の特徴がありますが、いくつかの一般的な手順を確認できます。 ビルドの進行状況を見てみましょう。

1. 機器本体をご用意させていただきます。 ボードを保護しないままにすることはできないため、これは重要です。
2. お支払いの準備をしております。 ホイルゲティナックスを使用する場合は、電解液に不溶な塗料でトラックを塗装した後、電解法を使用してトラックをエッチングする必要があります。 既製の接点を備えた回路基板により、組み立てプロセスが大幅に簡素化され、スピードアップされます。
3. マルチメーターを使用して部品の性能をチェックし、必要に応じて保守可能なサンプルと交換します。
4. 図に従って、必要なすべての部品を組み立てて接続します。 接続の精度、ダイオードまたは超小型回路の正しい極性と取り付け方向を確認する必要があります。 一歩間違えると重要な部品が故障する可能性があり、再購入が必要になります。
5. 組み立て完了後は、基板を再度注意深く検査し、接続の精度やはんだ付けの品質などを確認することをお勧めします。
6. 基板をケースに入れてテストを実行し、デバイスを設定します。

セットアップ方法

デバイスを構成するには、基準デバイスを持っているか、制御された環境の特定の温度に対応する電圧定格を知っている必要があります。 個々のデバイスには、コンパレータの電圧の温度依存性を示す独自の式があります。 たとえば、LM335 センサーの場合、この式は次のようになります。

V = (273 + T) 0.01、

ここで、T は必要な温度 (摂氏) です。

他の方式では、特定の既知の温度を作成するときに調整抵抗の値を選択することによって調整が行われます。 それぞれの特定のケースにおいて、既存の条件や使用する機器に最適な当社独自の方法を使用できます。 機器の精度に対する要求もそれぞれ異なるため、原理的に単一の調整技術は存在しません。

基本的な障害

自家製サーモスタットの最も一般的な誤動作は、低品質の部品によって引き起こされるサーミスターの測定値の不安定です。 また、定格の不一致や必要な部品構成の変更により、モード設定が困難になることもよくあります。 正常な運行デバイス。 過半数 考えられる問題この点ではスキルと経験が非常に重要であるため、デバイスを組み立てて構成する技術者のトレーニングのレベルに直接依存します。 しかし、専門家は、自分の手でサーモスタットを作ることは、電子機器を作る上で良い経験を与える有益な実践的な作業であると言っています。

自分の能力に自信がない場合は、たくさん販売されている既製のデバイスを使用することをお勧めします。 最も不適切な瞬間にレギュレータが故障すると、重大な問題が発生する可能性があり、その問題を解決するには労力、時間、および費用が必要になることを考慮する必要があります。 したがって、自己組織化を決定するときは、可能な限り責任を持って問題に取り組み、選択肢を慎重に検討する必要があります。